玉米芯基多孔碳的制备及其在锂硫电池中的应用

摘要

锂硫电池理论比容量高、成本低、环境友好,但硫正极仍面临导电性差、容量衰减快、体积膨胀等问题.采用生物质废弃物玉米芯作为碳源,KOH为活化剂,通过不同工艺制备了三种多孔碳材料.利用XRD、SEM、BET等对多孔碳产品的物相形貌等进行表征后发现,采用一次活化工艺所制备的多孔碳材料具有大量相互贯通的孔道结构,故具有高的比表面积(1 578.64 m2/g)与较大的孔容(0.93 cm3/g).覆硫后用于锂硫电池正极,可作为三雏导电骨架显著提高硫正极的导电率,并对单质硫表现出较高的吸附性能.电化学测试表明改性正极材料首次放电比容量为1 050.7 mAh/g,50周循环后容量保持率为50.4％.综合对比表明,一次活化工艺为利用此类生物质废弃物制备多孔碳材料提供了优化方案.